[发明专利]一种圆柱形超级电容模组结构及其成组方法

说明书

本发明公开了一种圆柱形超级电容模组结构及其成组方法，其包括底板（1）、顶板（4），所述底板与所述顶板之间设置多块中隔板，使所述底板与顶板之间构成多层容纳空间，每层容纳空间内放置多排电容并联组件（6、7），且多根长螺杆（5）的一端穿过所述底板并被所述底板锁固，另一端穿过各中隔板、顶板后用紧固件紧固，使所述底板、各中隔板、顶板和多层多排电容并联组件固定成一体，且所述多层多排电容并联组件的上、下、左、右都被限位，各层电容并联组件依次电连接并由顶层电容并联组件的正、负总电气连接件输出。本发明紧固螺栓少，组装简单、方便，且利于超级电容模组的维护，大大提高工作效率。

技术领域

本发明涉及超级电容模组结构，特别是一种圆柱形超级电容模组结构及其成组方法。

背景技术

超级电容作为储能元件，因能承受较大的充电电流，缩短充电时间，且单位体积能量密度大、绿色环保等优势，逐渐在轨道交通车辆得到了运用。

目前超级电容单体外形主要有方形和圆柱形结构。方形单体的正/负极柱都在顶部，有螺栓连接和焊接连接两种方式，整个系统设计中，一般采用多个单体上下多层布置方式，导致对下层单体维护检修困难。圆柱形单体的正/负极柱在两端，有螺栓连接和焊接连接两种方式，圆柱形单体超级电容成组后的模组基本为单层超级电容独立成组，使用时多个圆柱形超级电容模组上、下堆叠构成多层结构，特别不利于下层模组的维护检修，且需要单个模组整体焊接后，再整体组装。这种组装方式不仅对焊接、加工工艺精度要求高，且模组整体重量重，存在组装不方便的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有轨道车辆中超级电容难组装、不方便维护的不足，提供一种易组装、易维护的圆柱形超级电容模组结构及其成组方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种圆柱形超级电容模组结构，其包括底板、顶板，其中：

所述底板与所述顶板之间设置多块中隔板，使所述底板与顶板之间构成多层容纳空间，每层容纳空间内放置多排电容并联组件，且多根长螺杆的一端穿过所述底板并被所述底板锁固，另一端穿过各中隔板、顶板后用紧固件紧固，使所述底板、各中隔板、顶板和多层多排电容并联组件固定成一体，且所述多层多排电容并联组件的上、下、左、右都被限位；

所述电容并联组件包括多个并列设置的电容单体，各电容单体的正极极柱连接固定在正极汇流母排上，各电容单体的负极极柱连接固定在负极汇流母排上。

本发明将多个电容单体的正极极柱通过正极汇流母排焊接在一起，负极极柱通过负极汇流母排焊接在一起，形成模块化电容并联组件，并利用通过长螺杆串成一体的底板、多块中隔板、顶板形成多层容纳空间，每层容纳空间内放置多排电容并联组件，形成模块化的多层多排超级电容模组，不仅降低了连接导体与电容单体连接的加工难度，减少了电容并联组件的重量，便于组装和维护检修，而且通过长螺杆将各部件紧固成一体，减少了超级电容模组的紧固件数量，实现了快速组装。

本发明可根据需要在一个超级电容模组内按多层多排布置电容并联组件，可尽量避免超级电容模组的上下叠置，方便下层电容并联组件的维护。

本发明通过焊接方式实现电容单体的正、负极极柱与正、负极汇流母排的电连接，不仅可提高电流通过能力，还可减少电容单体与正极汇流母排、负极汇流母排连接的紧固件。

本发明采用底板、中隔板、顶板构成的层次结构，还能起到加强多排电容并联组件之间电气间隙和爬电距离的作用。

为对电容并联组件限位和固定，所述底板的上表面、所述中隔板的上、下表面、所述顶板的下表面分别设置用于卡置所述电容并联组件上电容单体的固定面和圆弧面，且所述固定面和圆弧面相对成组设置，每组固定面和圆弧面卡置一电容单体，通过圆弧面与电容单体的外圆柱面配合，固定面与电容单体的底面及顶面配合实现定位。